Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы
Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
Бальжанов Т. С.
Жамсуева Г. С., кандидат физико-математических наук, доцент, зав. лабораторией Заяханов А. С., кандидат физико-математических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Цыдыпов В.В., кандидат технических наук, старший научный сотрудник
(Институт физического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук)
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЗЕМНОГО ОЗОНА В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО И СЛАБОГО РАССЕИВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИЗЕМНОГО ОЗОНА В АТМОСФЕРЕ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА
Представлены результаты наблюдений приземного озона вблизи оз. Байкал в разные сезоны года. Отмечено, что в среднем концентрации приземного озона весной - повышенные (более 100 мкг/м3).
Ключевые слова: приземный озон, Байкал, атмосфера, рассеивание.
INVESTIGATION OF GROUND-LEVEL OZONE UNDER INTENSIVE AND WEAK DISSIPATION OF SURFACE OZONE CONCENTRATION IN THE ATMOSPHERE OF THE BAIKAL REGION
The results of observations of surface ozone near Lake Baikal in different seasons. Noted that in spring the average surface ozone elevated (100 jg/m3).
Keywords: surface ozone, Baikal, atmosphere, dissipation.
Снижение концентрации озона в стратосфере вызывают серьезную проблему истощения озонового слоя. Между тем в последние годы концентрация озона в тропосфере увеличивается [1]. Тропосферный озон, в отличие от стратосферного, является сильным окислителем, опасен для людей и экосистем. Озон также является мощным парниковым газом. Средняя концентрация озона в г. Улан-Удэ растет в последние годы начиная с 2007 г. Даже в отдаленных местах Байкальского региона, как в горных районах, так и вблизи оз. Байкал, концентрация озона в воздухе иногда превышают экологические стандарты в России.
Приземный озон является одним из пяти компонентов, определяющих, согласно критериям Всемирной организации здравоохранения, качество атмосферного воздуха в населенных пунктах [2]. Содержание озона в приземном слое определяется соотношением скоростей пере-
носа воздушных масс (горизонтального и вертикального), фотохимической генерации, а также фотохимического и химического разрушения.
С целью изучения изменчивости содержания малых газовых примесей в атмосфере Байкала в 2013 году впервые проведены круглосуточные измерения приземного озона, окислов азота, диоксида серы на юго-восточном побережье Байкала (ст. Боярск) в разные сезоны года: весной (апрель-май), летом (июль-август) и осенью (октябрь) и на восточном побережье (ст. Горячинск) в марте.
В среднем концентрации приземного озона весной достигают высоких значений (более 100 мкг/м3), содержание которого связано в большей степени с погодными и метеорологическими условиями. Концентрации диоксида серы, диоксида и оксида азота незначительные, хотя в отдельные дни наблюдались максимальные значения диоксида азота (более 50 мкг/м3), диоксида серы (более 30 мкг/м3).
На рис. 1 приведены суточные изменения средних, максимальных и минимальных концентраций приземного озона на юго-восточном побережье оз. Байкал весной, летом и осенью 2013 г. Весной суточный ход приземного озона наиболее выражен с характерным максимумом в дневные часы и минимумом - утром. Наибольшая изменчивость озона отмечалась летом, амплитуда среднечасовых значений в июле составляла 44,1 мкг/м3, наименьшая (14,6 мкг/м3) -в октябре. В октябре суточный ход О3 слабо выражен.
• Среднее 03 о Минимум 03
Апрель
0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00
I, Ч (1Т)
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
• Среднее 03 о Минимум 03 Д Максимум 03
Октябрь
0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00
а)
Рис. 1. Суточный ход приземного озона на ст. «Боярский»: а) апрель; б) июль; в) октябрь.
в)
Для анализа пространственной изменчивости приземного озона в атмосфере Байкальского региона проведено сравнение их среднечасовых уровней в слабозагрязненных местностях
(ст. Боярский, 470 м над у.м., п. Горячинск, 465 м над у.м., п. Самарта, 2000 м над у.м.) и в г. Улан-Удэ (550 м над у.м.) для весны. Диапазон изменения содержания озона весной в г. Улан-Удэ составляет 29-71 мкг/м3 при среднем 54 мкг/м3, в п. Самарта 121-140 мкг/м3 при среднем 130 мкг/м3, в п. Горячинск 104-125 мкг/м3 при среднем 113 мкг/м3, в п. Боярск 67-120 мкг/м3 при среднем 94 мкг/м3 (рис. 2).
Рис. 2. Суточный ход концентрации приземного озона в атмосфере Байкальского региона в весенний период.
Повышенные среднечасовых концентраций приземного озона (в среднем на 75 мкг/м выше, чем в Улан-Удэ) в высокогорном чистом районе (п. Самарта) связаны в основном их поступлением из вышележащих слоев атмосферы. Что касается повышенных концентраций озона весной вблизи Байкала, то основная причина заключается близостью лесных массивов, являющихся источниками генерации терпенов и изопренов, и из которых в естественных условиях образуется озон.
Работа выполнена при поддержке Программы Президиума РАН № 4.12, интеграционного проекта СО РАН № 8 и гранта РФФИ № 12-05-98055-р_сибирь_а.
ЛИТЕРАТУРА
1. А.С. Заяханов, Г.С. Жамсуева, В.В. Цыдыпов, Т.С. Бальжанов. Результаты мониторинга приземного озона в атмосфере г. Улан-Удэ // Метеорология и гидрология. 2013. № 12. С. 76-83.
2. WMO, 2007. World Meteorological Organization, Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2006 , Global Ozone Research and Monitoring Project. Rep. 50, Geneva, Switzerland, ISBN: 92-8071722-7.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.